2 bab ii atap

BAB IIPERENCANAAN ATAP

2.1 Perhitungan Gording2.1.1 Data Perencanaana. Bentang kapstang= 18,00 mb. Jarak antar kapstang= 6,00 mc. Rencana jarak gording= 1,10 md. Kemiringan atap= 20e. Berat penutup atap (asbes gelombang) = 11 kg/m2 (PPIUG, 1983:12)f. Berat plafon dan penggantung= 18 kg/m2 (PPIUG, 1983:12)g. Tekanan angin= 30 kg/m2 h. Mutu baja profil (fy)= 240 Mpaijin = 1600 kg/cm2 (PPBBI,hal : 5)i. Mutu beton (fc)= 23 MPaj. Direncanakan gording dengan profil [ 150 x 75 x 20 x 4.5q =11,00 kg/mWx=65,20 cm3 A =13,97 cm2 Wy=19,80 cm3 Ix = 489,00 cm4 Iy =99,20 cm4

2.1.2 Perhitungan Jarak dan Jumlah GordingGambar 2.1 Ukuran kuda-kuda

a. Perhitungan ukuran kapstangPanjang bentang AB = BC

AC= 14,00 m AB= x AC= x 14,00 m

= 7,00 m = 20 Cos = AB/ADAD= AB/ cos 20= 7,00 m/ cos 20= 7,431 mAD = DC = 7,431 m Gambar 2.2 Dimensi profil gording

Panjang bentang AA = CC AA= 2,00 m/ cos = 2,00 m/ cos 20= 2,129 m AA = BB = 2,129 m AD = CD= 7,431 m + 2,129 m= 9,56 mTinggi H (CD) Tan 20= DB/ ABDB= AB x tan 20= 7,00 m x tan 20= 2,547 m

b. Perhitungan jumlah gordingPenutup atap= asbes gelombangJarak antar gording ( rencana )= 1,10 mPanjang sisi miring= 7,431 m + 2,129 m = 9,56 m

Jumlah medan dalam atap= = 8,69 ~ 9 medan

Jarak antar gording actual= = 1,062 m

Jumlah gording= + 1 = 9,182 ~ 10 buah

Gambar 2.3 Jarak gording

2.1.3 Perhitungan Pembebanan Gordinga. Akibat beban matiRencana memakai gording [ 150 x 75 x 20 x 4,5 Berat q= 11,00 kg/m Berat penutup atap = 1,062 m x 11,00 kg/m2 x cos 20= 10,98 kg/m Berat rangka plafond + penggantung= 18 kg/m2 x (1,062 m x cos 20)= 17,97 kg/m += 39,95 kg/m Berat alat sambung = 10 % x 39,95 kg/m= 3,995 kg/m + q total= 43,95 kg/m

Gambar 2.4 Arah gaya pada gording

1) Peninjauan searah sumbu x-xqx= q tot x cos = 43,95 kg/m x cos 20= 41,299 kg/mqy= q tot x sin = 43,95 kg/m x sin 20= 15,032 kg/m2) Momen akibat berat sendiri : Mx1= 1/8 x qx x L2= 1/8 x 41,299 kg/m x (6,00 m)2= 30,98 kgm My1= 1/8 x qy x L2= 1/8 x 15,032 kg/m x (6,00 m)2= 11,274 kgm

b. Akibat beban hidupMenurut PPIUG 83 hal 13, beban atap minimal 100 kg/m2Untuk keperluan antisipasi beban tambahan,maka digunakan beban atap sebesar 150 kg/m2 Px= 150 kg x cos = 150 kg x cos 20= 140,95 kg Py= 150 kg x sin = 150 kg x sin 20= 51,31 kgMomen akibat beban hidup Mpx= x Px x L= x 140,95 kg x 6,00 m= 211,425 kgm Mpy= x Py x L= x 51,31 kg x 6,00 m= 76,965 kgm

c. Akibat beban anginBerdasarkan PPIUG 83 pasal 14.3 ,1 untuk atap dengan sudut kemiringan= 65 20 65

-0,4+0,02-0,4

Gambar 2.5 Beban angin atap

Berarti,angin tekan (w1) = 0,02 - 0,4angin hisap (w2) = -0,4W angin (PPIUG 83 hal 22 Pasal 4.2) tekanan angin tekan harus diambil minimum 25 kg/m2. Tetapi karena bangunan ini didirikan di daerah Kabupaten Jombang, maka W angin = 30 kg/m2, maka Akibat angin tekan= (0,02 x 25) - 0,4= 0,1Wx tekan= koefisien angin tekan x tekanan angin x jarakgording= 0,1 x 30 kg/m2 x 1,062 m= 3,186 kg/mWy tekan= 0 Akibat angin hisap= -0,4Wx hisap= koefisien angin hisap x tekanan angin x jarakgording= -0.4 x 30 kg/m2 x 1,062 m= -12,75 kg/m 0 kg/mWy hisap= 0

Momen akibat beban angin Mx tekan= 1/8 x W1 tekan x L2= 1/8 x 3,186 kg/m x (6,00 m)2= 14,337 kgm Mhisap= 1/8 x Whisap x L2= 1/8 x -12,75 kg/m x (6,00 m) 2= -57,375 kgm

d. Kombinasi pembebananKombinasi beban menurut Peraturan Baja Indonesia, SNI 03-1729-2002 pasal 6.2.2 mengenai kombinasi pembebanan, maka dipakai faktor 1,2 D + 1,6 L untuk beban tetap dan faktor 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W untuk beban sementara.a) Kombinasi beban tetap (beban mati + beban hidup)1,2 Mx1 + 1,6 Mpx = (1,2 x 30,98 kgm) + (1,6 x 211,425 kgm)= 375,456 kgm1,2 My1 + 1,6 Mpy = (1,2 x 11,274 kgm) + (1,6 x 76,965 kgm)= 136,673 kgmb) Kombinasi beban sementara (beban mati + beban hidup + beban angin)1,2 Mx1 + 1,6 Mpx + 0,8 Mtekan = (1,2 x 30,98 kgm) + (1,6 x 211,425 kgm) + (0,8 x 14,337 kgm)= 386,926 kgm1,2 My1 + 1,6 Mpy + 0,8 Mhisap = (1,2 x 11,274 kgm) + (1,6 x 76,965 kgm)+ (-57,375 kgm)= 79,298 kgmDari kombinasi pembebanan diatas, maka diambil hasil pembebanan yang paling terbesar :Mx= 375,456 kgm = 37545,6 kgcm My= 136,673 kgm = 13667,3 kgcm

2.1.4 Menentukan Dimensi Profila. Kontrol dimensi profil gording rencanaa. Kontrol tegangan

= +

= + = 1266,13 kg/cm2 < 1600 kg/cm2................................ OK

b. Kontrol geser ( PPBBI 83 pasal 15.1 ayat 6 hal 110 )

id= ijinD= qy.L + Py.L + Wtekan.L= (15,032 kg/m x 6,00 m) + (51,31 kg/m x 6,00 m) + (3,186 kg/m x 6,00 m) = 417,68 kg

=

== 29,89 kg/cm2

id= = 1267 kg/cm2 < 1600 kg/cm2................(memenuhi syarat)

c. Kontrol lendutanBerdasarkan PPBBI 84 tabel 3.1: 155, lendutan maksimum yang diijinkan untuk gording = 1/250 x L, dengan L = jarak kapstang.Maka fmax = 1/250 x 600 cm = 2,40 cm, beban yang digunakan adalah beban sendiri + beban hidup.

fx= +

= += 1,301 cm

fy = +

=+= 2,333 cm

f =

f= f= 2,67 cm > fijin = 2,40 cm......................(Tidak memenuhi syarat,sehingga harus ditambahtrekstang)b. Kontrol dimensi profil gording rencana dengan penambahan trekstangUntuk mendapatkan lendutan yang memenuhi syarat ( f fijin ), maka dilakukan penambahan dua buah trekstang.1) Akibat beban matiPeninjauan searah sumbu y-y, direncanakan dipasang 2 buah trekstang, sehingga bentang gording = L/3qy= q total x sin = 43,95 kg/m x sin 20= 15,03 kg/mMomen akibat berat sendiri : Mx1= 1/8 x qx x L2= 1/8 x 41,299 kg/m x (6,00 m)2= 30,97 kgm My1= 1/8 x qy x (L/3)2= 1/8 x 15,032 kg/m x (6,00 m/3)2= 3,758 kgm2) Akibat beban hidupMomen akibat beban hidup, direncanakan menggunakan 2 buah trekstang sehingga momen searah sumbu y-y bentang gordingnya = L/3 Mpx= x Px x L= x 140,95 kg x 6,00 m= 211,425 kgm Mpy= x Py x (L/3)= x 51,31 kg x (6,00 m/ 3)= 25,655 kgm

3) Kombinasi pembebananKombinasi beban menurut Peraturan Baja Indonesia, SNI 03-1729-2002 pasal 6.2.2 mengenai kombinasi pembebanan, maka dipakai faktor 1,2 D + 1,6 L untuk beban tetap dan faktor 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W untuk beban sementara.a) Kombinasi beban tetap (beban mati + beban hidup)1,2 Mx1 + 1,6 Mpx = (1,2 x 30,97 kgm) + (1,6 x 211,425 kgm)= 375,444 kgm1,2 My1 + 1,6 Mpy = (1,2 x 3,758 kgm) + (1,6 x 25,655 kgm)= 45,5576 kgmb) Kombinasi beban sementara (beban mati + beban hidup + beban angin)1,2 Mx1 + 1,6 Mpx + 0,8 Mtekan = (1,2 x 30,97 kgm) + (1,6 x 211,425 kgm)+ (0,8 x 14,337 kgm)= 386,9136 kgm1,2 My1 + 1,6 Mpy + 0,8 Mhisap = (1,2 x 3,758 kgm) + (1,6 x 25,655 kgm) + (-57,375 kgm)= -11,8174 kgmc) Dari kombinasi pembebanan diatas, maka diambil hasil pembebanan yang paling terbesar :Mx= 386,9136 kgm = 38691,36 kgcm My= 45,5576 kgm = 4555,76 kgcm

c. Kontrol tegangan

= +

= + = 823,514 kg/cm2 < 1600 kg/cm2................................OK

d. Kontrol geser ( PPBBI 83 pasal 15,1 ayat 6 hal, 110 ),

id= ijin D= qy.L + Py.L + Wtekan.L= (15,032 kg/m x 6,00 m) + (51,31 kg/m x 6,00 m) + (3,186 kg/m x 6,00 m)= 417,168 kg

=

== 29,862 kg/cm2

id= = 825,137 kg/cm2 < 1600 kg/cm2................................OK

e. Kontrol lendutanBerdasarkan PPBBI 84 tabel 3.1: 155, lendutan maksimum yang diijinkan untuk gording = 1/250 x L, dengan L = jarak kapstang.Maka fmax = 1/250 x 600 cm = 2,40 cm, beban yang digunakan adalah beban sendiri + beban hidup.

fx= +

= += 1,296 cm

fy = +

=+= 0,056 cm

f =

f= f= 1,297 cm fijin = 2,40 cm................................OK

2.1.5 Perhitungan Trekstang

Untuk memperkuat gording dari lendutan, maka diberi trekstang.Gambar 2.6 Penempatan trekstang pada gording

a. Beban matiQ = berat sendiri gording + berat penutup atap= 11,00 kg/m + 11,00 kg/m= 22,00 kg/mBeban total yang diterima trekstang adalah beban yang bekerja searah sumbu y-yQy = Q x sin

= 22,00 x sin 20= 7,524 kg/mb. Beban hidup

Py= P x sin 25= 150 x sin 200= 51,303 kg

P total (P max)= + P

= + 51,303= 66,351 kg

2.1.6 Dimensi trekstangJumlah medan gording n = 3 buah

tan = y = = = 3,0

= tan = 0,354

= 19,4940 R x sin = n x Pmaxn= jumlah medan gording= 3 buahPmax= P yang bekerja pada masing-masing gording

R=

= = 595,97 kg

Tegangan =

F =

=

= 0,373 cm

Dimana :

F = x x d

d = = = 0,689 cm = 6,89 mmJadi trekstang yang digunakan adalah 12 mm.

2.1.7 Perhitungan Ikatan AnginGambar 2.7 Penempatan ikatan angin

Data - data : Jarak antar kapstang ( dk )= 6,00 m Jarak gording ( dg )= 1,062 m Tekanan angin ( PBI 83 pasal 4.2 ayat 1:22 )= 30 kg/m2Gaya P diambil dari hubungan gording dan ikatan angin yang arahnya sejajar sumbu gording ( PPBBI 84 hal. 64 ).P = ( 0,01 x Pkapstang ) + ( 0,005 x n x q x dk x dg )Dimana :n= jumlah travee antar dua batang ikatan anginq= beban atap vertikal terbagi rata = 30 kg/m2dk= jarak kuda kudadg= jarak gording

Pada bentang ikatan angin harus memenuhi syarat berdasarkan PPBBI 83 hal 64 yaitu : Dimana :Atepi= luas bagian tepi kuda kuda = (a+b)/2 x dgh= jarak kuda kuda pada bentang ikatan anginl= panjang sisi miring tepi atas kuda kudaB= lebar bangunanl= 9,56 m x 2 = 19,12 mQ= n x q x l x dkPk= ( a x b )/2 x tekanan angin/2Dimana :

a tg 20 = a = tg 20 ( x 14,00 m) = 2,547 m

b tg 20= b = tg 20 (19,12 m x 1,062 m) = 7,391 m

Pk =

= = 141,187 kgP= (0,01 , Pk) + (0,005 , n , q , dk , dg)= (0,01 x 141,187 kg) + ( 0,005 x 2 x 30,00 kg/m2 x 6,00 m x 1,062 m )= 3,33 kg

Atepi=

= = 5,277 m2Qtepi= n x q x L x dk= 2 x 30,00 kg/m2 x 19,12 m x 6,00 m = 6883,2 kg

0,314 0,013

Dimensi F = = = 0,208 cm2Dimana :F = d2

d = = 0,265 cm 2,65 mm maka dipakai besi dengan 12 mm.

2.2 Perhitungan Kapstang

Gambar 2.8 Pembebanan kapstang

2.2.1 Pembebanan Kapstanga. Akibat Beban MatiTepi (P1, P19)Beban gording= 11 kg/m x 6 m x 0.5= 33,00 kgBeban atap= 11 kg/m x 6 m = 66,00 kgBeban rangka plafon danpenggantung= 18 kg/m2 x 6 m x cos 20 = 101,49 kg += 200,49 kgBeban aksesoris= 10% x 200,49 kg= 20,05 kg +Tepi= 220,54 kg

Tengah (P2-P9, P11-P18)Beban gording= 11 kg/m x 6 m= 66,00 kgBeban atap= 11 kg/m x 6 m = 66,00 kgBeban rangka plafon danpenggantung= 18 kg/m2 x 6 m x cos 20 = 101,49 kg += 233,49 kgBeban aksesoris= 10% x 233,49 kg= 23,35 kg +Tengah= 256,84 kgPuncak (P10)Beban bubungan= (0,5 x 11 kg/m) x 6 m= 33,00 kgBeban gording= 11 kg/m x 6 m x 2= 132,00 kgBeban atap= 11 kg/m x 6 m = 66,00 kgBeban rangka plafon danpenggantung= 18 kg/m2 x 6 m x cos 20 = 101,49 kg += 332,49 kgBeban aksesoris= 10% x 332,49 kg= 33,25 kg +Puncak= 365,74 kg

b. Akibat Beban HidupMenurut PPIUG : 13 untuk beban terpusat berasal dari seorang pekerja dan peralatannya minimum 100 kg, maka diambil:Beban hidup = 150kg

(P) = = = 8,33 kg

c. Akibat Beban Angin-0,4(0,02 )-0,04

Gambar 2.9 Faktor pembebanan angin

Koefisien angin untuk bangunan tertutup dengan 65 (PPIUG 83:23).Angin tekan= 0,02 0,04Angin hisap = - 0,4Koefisien angin untuk dinding berdiri bebas, maka:Angin tekan= + 0,9Angin hisap = - 0,41) Pembebanan Angin Pada Kapstanga) Angin tekan (Wt)K1 = (0,02 x 30) 0,4= 0,2Wt = K1 x Jarak kapstang x W = 0,2 x 6,00 m x 30 kg/m2 = 36,00 kg/mWt horisontal= Wt x sin = 36,00 kg/m x sin 20= 12,32 kg/mWt vertikal= Wt x cos = 36,00 kg/m x cos 20= 33,83 kg/mb) Angin hisap (Wh)K2= - 0,4Wh= K2 x Jarak kapstang x W= (-0,4) x 6,00 m x 30 kg/m2= -72,00 kg/mWh horisontal= Wh x sin = -72,00 kg/m x sin 20= -24,63 kg/mWh vertikal= Wh x cos = -72,00 kg/m x cos 20= -67,66 kg/m

2) Pembebanan Angin Pada Dinding Tertutup Penuha) Angin tekan (Wt)K1= + 0,9Wt = K1 x Jarak kapstang x W = 0,9 x 6,00 m x 30 kg/m2 = 162,00 kg/mWt horisontal= Wt x sin = 162,00 kg/m x sin 90= 162,00 kg/mWt vertikal= Wt x cos = 162,00 kg/m x cos 90= 0 kg/mb) Angin hisap (Wh)K2= - 0,4Wh= K2 x Jarak kapstang x W= (-0,4) x 6,00 m x 30 kg/m2= -72,00 kg/mWh horisontal= Wh x sin = -72,00 kg/m x sin 90= -72,00 kg/mWh vertikal= Wh x cos = -72,00 kg/m x cos 90= 0 kg/m

d. Beban Kombinasi1) Beban Kombinasi 1 (1,4D)Tepi (P1, P19)1,4D= 1,4 x 220,54= 308,76 kg Tengah (P2-P9, P11-P18)1,4D= 1,4 x 233,49= 326,89 kg Puncak (P10)1,4D= 1,4 x 365,74= 512,04 kg

2) Beban Kombinasi 2 (1,2D + 1,6L)Tepi (P1, P19)1,2D + 1,6L= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10)= 280,65 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10)= 296,19 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10)= 454,89 kg

3) Beban Kombinasi 3 (1,2D + 1,6L + 0,8W) Angin tekan horisontalTepi (P1, P19)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10) + (0,8 x 12,32)= 290,506 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10) + (0,8 x 12,32)= 306,046 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10) + (0,8 x 12,32)= 464,746 kg Angin tekan vertikalTepi (P1, P19)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10) + (0,8 x 33,83)= 307,72 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10) + (0,8 x 33,83) = 323,26 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10) + (0,8 x 33,83)= 481,96 kg Angin hisap horisontalTepi (P1, P19)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10) + (0,8 x (-24,63))= 260,94 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10) + (0,8 x (-24,63))= 276,48 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10) + (0,8 x (-24,63))= 435,18 kg Angin hisap vertikalTepi (P1, P19)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10) + (0,8 x (-67,66))= 226,52 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10) + (0,8 x (-67,66))= 242,06 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L + 0,8W= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10) + (0,8 x (-67,66))= 400,76 kg

4) Beban Kombinasi 4 (1,2D + 1,6L - 0,8W) Angin tekan horisontalTepi (P1, P19)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10) - (0,8 x 12,32) = 270,794 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10) - (0,8 x 12,32) = 286,334 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10) - (0,8 x 12,32)= 445,034 kg Angin tekan vertikalTepi (P1, P19)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10) - (0,8 x 33,83)= 253,586 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10) - (0,8 x 33,83)= 269,126 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10) - (0,8 x 33,83)= 427,826 kg Angin hisap horisontalTepi (P1, P19)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10) - (0,8 x (-24,63))= 300,354 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10) - (0,8 x (-24,63))= 315,894 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10) - (0,8 x (-24,63))= 474,594 kg Angin hisap vertikalTepi (P1, P19)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 220,54) + (1,6 x 10) - (0,8 x (-67,66))= 334,778 kgTengah (P2-P9, P11-P18)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 233,49) + (1,6 x 10) - (0,8 x (-67,66))= 350,318 kgPuncak (P10)1,2D + 1,6L - 0,8W= (1,2 x 365,74) + (1,6 x 10) - (0,8 x (-67,66))= 509,018 kg2.2.2 Proses Analisa Struktur Kapstang Menggunakan Program SAP 2000Analisa digunakan untuk menghitung Momenmaks (M), P aksialmaks (P), dan P lintangmaks (V) dengan langkah-langkah sebagai berikut:1) Buka dulu programnya apabila terdapat perintah maka klik OK.2) Untuk membuat perhitungan baru maka di cari dulu gambar kertas di sisi pojok kiri atas.3) Buat model atau ukuran untup atap dengan mencari Draw Edit grade isikan data bentang kapstang ke arah sumbu X setelah menghapus semua data yang ada dimulai dari Nol. Kemudian isikan lagi data Nol ke arah sumbuY setelah menghapus data yang ada terlebih dahulu. Yang terakhir yaitu memasukan data ketinggian atap ke arah sumbu Z dengan menghapus data yang ada terlebih dahulu memasukan angka nol.4) Untuk membagi garis menggunakan Edit Devide Frame kemudian isikan jumlah pembaginya.5) Setelah pembagian jumlah garis maka kita periksa bahan apa yang akan digunakan dengan Define Manual Steel OK.6) Define Frame sections Add/Wide Flange (untuk baja Tipe WF) isikan data baja yang diperoleh dari table baja.7) Untuk memperjelas beban apa saja yang di masukkan maka isikan kata-kata dengan mencari Define Staticloadcases isikan Load (DEAD, LIVE, WIND) isikan Type (DEAD,LIVE,WIND) isikan Multipler (0,0,0). Add New Load OK.8) Mengisikan data Beban mati di mulai beban simpul tepi kemudian beban simpul tengah dan beban simpul puncak.9) Setelah semua pembebanan sudah dimasukkan maka semua beban tersebut harus dikombinasikan dengan cara cari Define Load Combinations.10) Untuk comb 1 DEAD Load case diisi dengan 1,4.11) Untuk comb 2 DEAD Load case diisi dengan 1,2 dan LIVE Load case diisi dengan 1,6.12) Untuk comb 3 DEAD Load case diisi dengan 1,2, LIVE Load case diisi dengan 0,5 dan WIND Load case diisi dengan 0,8.13) Untuk comb 4 DEAD Load case diisi dengan 1,2, LIVE Load case diisi dengan 0,5 dan WIND Load case diisi dengan -0,8. Dari proses 10-13 ini jangan lupa tanda Use for steel design dicentang, kemudian klik OK.14) Analisis set options XZ Plan OK.15) Analisis RUN simpan data OK.2.2.3 Proses Pembebanan Menggunakan Program SAP 2000

Gambar 2.10 Input beban mati (DEAD)

Gambar 2.11 Input beban hidup (LIVE)

Gambar 2.12 Input beban angin (WIND)

2.2.4 Perhitungan Dimensi PenampangDirencanakan menggunakan profil WF 350 x 250 x 8 x 12

Gambar 2.13 Profil WF 350 x 250 x 8 x 12

Ix= 18500 cm4ix= 14,5 cmh= 336 mmIy= 3090 cm4iy= 5,92 cmb= 249 mmWx= 1100 cm3A= 88,15 cm2tb= 8 mmWy= 248 cm3g= 69,2 kg/mts= 12 mmHasil perhitungan struktur kapstang menggunakan program SAP 2000 sebagai berikut:

Gambar 2.14Titik-titik pembebanan

FrameStationOutputCaseCaseTypePV2V3TM2M3

TextmTextTextKgfKgfKgfKgf-mKgf-mKgf-m

50COMB2Combination-2395,92-2751,75000-6170,08

Tabel 2.1 Hasil analisa SAP 2000 Struktur Atap Single Beam

Dari hasil analisa diperoleh:Mmaks= 6170,08 kgm = 617008 kgcmP Aksialmaks (Q)= 2395,92 kgP Lintangmaks (N)= 2751,75 kg

Gambar 2.15 Ukuran panjang profil kuda-kuda

a. Kontrol Tegangan

= +

= + = 592,133 kg/cm2 < 1600 kg/cm2................................OK

b. Kontrol GeserSx= (A1 x a1) + (A2 x a2)A1= b x ts= 249 x 12= 2988 mm2a1= (h - ts)/2= (336 - 12)/2= 162 mmA2= (h-(ts x 2))/(2 x tb)= (336-(12 x 2))/(2 x 8)= 19,5 mm2a2= (h-(ts x 2))/4= (249 - (12 x 2))/4= 59,25 mmSx= (2988 x 162) + (19,5 x 59,25)= 485211,4 mm3= 485,2114 cm3maks= 0,58 x ijin= 0,58 x 1600 kg/cm2= 928 kg/cm2 D= P lintang = 2751,75 kg

=

= = 9,02 kg/cm2 < 928 kg/cm2................................OKc. Kontrol Stabilitas KipMenurut PPBBI 84: 42, pada perletakan pelat badan diberi pengaku samping, maka tegangan kip yang diijinkan dihitung dari:h/tb1,25 x (b/ts)249/81,25 x (249/12)31,12525,94................................OK

C1 =

= = 10750,2 cm

Berdasarkan analisis struktur kapstang, ditinjau pada batang yang mengalami momen terbesar menggunakan SAP 2000, diperoleh:Mkiri= 6129,56 kgmMkanan= 7079,01 kgm (tumpuan jepit)Mjepit= 6170,08 kgm

* =

= = 1,07C3= 0,21 x (1 + *) x (3 2 *) x (E/)= 0,21 x (1 + 1,07) x (3 (2 x 1,07)) x ((2,1 x 106)/1600) = 490,67 cm C1 > C3

kip =

= = 245,38 kg/cm2 < maks = 1184,87 kg/cm2................................OK

d. Kontrol LipatMenurut PPBBI 84: 47, untuk memastikan bahwa stabilitas batang-batang tekan atau elemen yang dibebani lentur tidak terganggu oleh bahaya lipat, perbandingan antara lebar dan tebal pelat harus memenuhi:

Dimana: b= 249 mm = 24,9 cmts= 12 mm = 1,2 cm r = 3267 kg/cm2 (untuk pelat yang tidak diperkuat, PPBBI 84: 47) d = maks = 1184,87 kg/cm2

12,63 16,61 (OK)

e. Kontrol LendutanMenurut PPBBI 84: 106, lendutan maksimum akibat beban + beban hidup

fijin= = 2,972 cmBerdasarkan hasil analisis menggunakan SAP 2000 lendutan maksimum yang terjadi adalah 1,68 cmf= 1,68 < fijin = 2,972 cm (OK)Berdasarkan kontrol tersebut di atas, maka profil WF 350 x 250 x 8 x 12 dapat dipakai

2.2.5 Perhitungan Sambungan1) Sambungan Baut Titik PuncakGambar 2.16 Sambungan titik puncak

Berdasarkan analisis struktur kapstang, ditinjau pada sambungan titik puncak menggunakan SAP 2000, diperoleh:




Tabel 2.3 Hasil analisa SAP 2000 Struktur Atap Single Beam pada titik puncak

Direncanakan menggunakan profil WF 350 x 250 x 8 x 12Mmaks= 6170,08 kgm = 617008 kgcmQ= 2395,92 kgN= 2751,75 kgD= (Q x cos ) + (N x sin )= (2395,92 kg x cos 20) + (2751,75 x sin 20)= 3192,58 kg

a) Perencanaan sambungan: Sambungan menggunakan baut. Pelat penyambung tebal 10 mm. Dipakai baut 22 mm. Panjang profil= 50,380 cm/cos 20= 53,61 cm

b) Menentukan jarak baut berdasarkan PPBBI 84: 70 Jarak tepi1,5ds3d2,40s4,80 s = 4,00 cm Jarak tengah2,5du7d4,00u11,20 u = 8,00 cm

c) Perhitungan terhadap titik puncaky1= (4,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00)= 44,00 cmN1= (4,00)2= 16,00 cm2N2= (4,00 + 8,00)2= 144,00 cm2N3= (4,00 + 8,00 + 8,00)2= 400,00 cm2N4= (4,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00)2= 784,00 cm2N5= (4,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00)2= 1296,00 cm2N6= (4,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00 + 8,00)2= 1936,00 cm2 + y2= 4576,00 cm2

Gambar 2.17 Jarak antar baut

d) Tegangan tarik maksimum untuk 1 baut

N1=

= = 2966,39 kg

N2=

= = 2696,71 kg

N3=

= = 2157,37 kg

N4=

= = 1618,03 kg

N5=

= = 1078,69 kg

N6=

= = 0 kg

ijin=0,7baja= 0,7 x 1600 kg/cm2= 1120 kg/cm2

tarik baut=

=

= 780,75 kg/cm2 < ijin = 1120 kg/cm2 (OK)

e) Tegangan geser sambunganAkibat gaya lintang dan gaya normal, kombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diijinkan menurut PPBBI84: 68.Sambungan iris tunggal0,393 d= 0,393 x 2,2 = 0,865 < = 1,0

=

= = 840,29 kg/cm2

i=

= = 1308,08 kg/cm2 ijin = 1600 kg/cm2 (OK)

2) Sambungan Baut Titik Tepi Dalam

Gambar 2.18 Sambungan titik tengah

Berdasarkan analisis struktur kapstang, ditinjau pada sambungan titik tengah menggunakan SAP 2000, diperoleh:




Tabel 2.4 Hasil analisa SAP 2000 Struktur Atap Single Beam pada titik tengah

Direncanakan menggunakan profil WF 350 x 250 x 8 x 12Mmaks= 6170,08 kgm = 617008 kgcmQ= 2395,92 kgN= 2751,75 kgD= (Q x cos ) + (N x sin )= (2395,92 kg x cos 20) + (2751,75 x sin 20)= 3192,58 kg a) Perencanaan sambungan: Sambungan menggunakan baut. Pelat penyambung tebal 10 mm. Dipakai baut 22 mm.


c) Perhitungan terhadap titik tepi dalam y1= (5,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00)= 50,00 cmN1= (5,00)2= 25,00 cm2N2= (5,00 + 9,00)2= 196,00 cm2N3= (5,00 + 9,00 + 9,00)2= 529,00 cm2N4= (5,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00)2= 1024,00 cm2N5= (5,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00)2= 1681,00 cm2N6= (5,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00)2= 2500,00 cm2 +y2 = 5955,00 cm2

Gambar 2.19 Jarak antar baut titik tepi dalam


N1=

= = 2590,29 kg

N2=

= = 2331,26 kg

N3=

= = 1865,01 kg

N4=

= = 1398,76 kg

N5=

= = 466,25 kg

N6=

= = 0 kg


tarik baut=

=

= 681,76 kg/cm2 < ijin = 1120 kg/cm2 (OK)

e) Tegangan geser sambunganAkibat gaya lintang dan gaya normal, kombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diijinkan menurut PPBBI84: 68.Sambungan iris tunggal0,393 d= 0,393 x 2,2= 0,87 < = 1,0

=

= = 840,29 kg/cm2

i=

= = 1251,52 kg/cm2 ijin = 1600 kg/cm2 (OK)

3) Sambungan Baut Titik Tepi Luar

Gambar 2.20 Sambungan titik tepi luar

Berdasarkan analisis struktur kapstang, ditinjau pada sambungan titik tepi menggunakan SAP 2000, diperoleh:FrameStationOutputCaseCaseTypePV2V3TM2M3



Tabel 2.4 Hasil analisa SAP 2000 Struktur Atap Single Beam pada titik tengah

Direncanakan menggunakan profil WF 350 x 250 x 8 x 12Mmaks= 6170,08 kgm = 617008 kgcmQ= 2395,92 kgN= 2751,75 kgD= (Q x cos ) + (N x sin )= (2395,92 kg x cos 20) + (2751,75 x sin 20)= 3192,58 kg

a) Perencanaan sambungan: Sambungan menggunakan baut. Pelat penyambung tebal 10 mm. Dipakai baut 22 mm.


c) Perhitungan terhadap titik puncaky1= (5,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00)= 50,00 cmN1= (5,00)2= 25,00 cm2N2= (5,00 + 9,00)2= 196,00 cm2N3= (5,00 + 9,00 + 9,00)2= 529,00 cm2N4= (5,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00)2= 1024,00 cm2N5= (5,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00)2= 1681,00 cm2N6= (5,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00 + 9,00)2= 2500,00 cm2 +y2 = 5955,00 cm2

Gambar 2.21 jarak antar baut tepi luar


N1=

= = 2590,29 kg

N2=

= = 2331,26 kg

N3=

= = 1865,01 kg

N4=

= = 1398,76 kg

N5=

= = 466,25 kg

N6=

= = 0 kg


tarik baut=

=

= 681,76 kg/cm2 < ijin = 1120 kg/cm2 (OK)

e) Tegangan geser sambunganAkibat gaya lintang dan gaya normal, kombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diijinkan menurut PPBBI84: 68. Sambungan iris tunggal0,393 d= 0,393 x 2,2= 0,865 < = 1,0

=

= = 840,29 kg/cm2

i=

= = 1251,52 kg/cm2 ijin = 1600 kg/cm2 (OK)

2.2.6 Perhitungan Plat Kaki Koloma. Data perhitunganProfil kolom WF 350 x 250 x 8 x 12

Gambar 2.22 WF 350 x 250 x 8 x 12

h= 33,6 cm = 336 mmtb= 0,8 cm = 8 mmb= 24,9 cm = 249 mmts= 1,2 cm = 12 mmBerdasarkan analisis struktur kapstang, ditinjau pada titik tumpuan menggunakan SAP 2000, diperoleh:Momen tumpuan= 6456,49 kgm = 645649 kgcm Gaya horizontal (Q)= 2321,53 kgGaya vertikal (N)= 7548,63 kg

b. Dimensi pelat kaki kolom

Kb= x b x

= x 24,9 x= 8,8 cmb= b + 2 Kb= 24,9 + (2 x 8,8)= 42,5 cm ~ 45 cm

Kl= x h x

= x 33,6 x= 11,9 cml= h + 2 Kl= 33,6 + (2 x 11,9)= 57,4 cm ~ 60 cm

Gambar 2.23 Dimensi plat kaki kolom

Kontrol Tegangan Beton

=

= min = -2,79 + 23,91= 21,12 kg/cm2 maks = - 2,79 23,91= - 26,7 kg/cm2 maks digunakan untuk mendimensi tebal pelat min digunakan untuk menentukan jumlah bautTebal pelat :b/a = 21,12 kg/cm2 / 26,7 kg/cm226,7 b = 21,12 a 26,7 b = 21,12 (60-b) 26,7 b = 1267,2 21,12 b47,82 b= 1267,2 b= 26,499 cma= 60 26,499 = 33,501 cm

q1 : 33,501 = (8,11 3,75 ) : 26,7

q1= = 14,35 kg/cm2q2= maks q1= 26,7 14,35= 12,35 kg/cm2

Momen tumpuan sumbu y yLtepi = lpelat kaki kolom hprofil= (60,00 24,90) cm= 35,10 cm

M= (Q1 x L) + (Q2 x L)

= (q1 x l x l ) + (.l)

= (14,35 x 35,10 x x 35,10) + (x x 35,10)= 13911,45 kgm

W=

= = 8,69 cm3

= x b x h2

= x 1 x h2

= x h2h2 = 8,69

h= = 7,22 cm 10 cmPelat Kaki Kolom ukuran = 45 cm x 60 cm x 10 cm

c. Perhitungan baut angker pada pelat kaki kolom

Gaya tarik (T) = x l pelat kaki kolom x min x b tebal pelat

= x 60 x 21,12 x 26,499`= 16789,77 kg tarik = 0,7 x ijin= 0,7 x 1600= 1120 kg/cm2Maka luas penampang baut angker:

Abaut=

= = 14,99 cm2Dipakai baut 25 mm, d = 2,5 cm

Banyak baut (n)=

= = 3,05 ~ 4 buah bautTinjauan baut angker :

Gaya geser= x l pelat kaki kolom x a tebal pelat x min

= x 60 x 33,501x 21,12= 5306,56 kg Dipakai 4 baut 25 mm

Luasan baut= 4 x (2,5)2= 19,625 cm2Gaya geser ijin= 0,58 x ijin= 0,58 x 1600 kg/cm2= 928 kg/cm2

Gaya yang diterima baut =

= = 270,39 kg/cm2 < 928 kg/cm2Maka jumlah baut sebanyak 4 25 mm memenuhi dan dapat dipasang. d. Perhitungan panjang angkerData perhitungan: baja fy= 240 Mpa fc = 23 Mpa angkur 25 mm A = 490,625 mm2

Idb=

= = 484,78 mmtetapi tidak kurang dari Idb= 0,06 x dbaut x fy= 0,06 x 25 x 240= 360 mm ~ 36 cmDipakai panjang angker 36 cm 25 mmGambar 2.24 Plat kaki kolom

2.2.7 Perhitungan Kolom (Beam Column)Dipakai profil WF 350 x 250 x 8 x 12 untuk perhitungan kolom menggunakan cara portal yang bergoyang.Ix= 18500 cm4ix= 14,5 cmh= 336 mmIy= 3090 cm4iy= 5,92 cmb= 249 mmWx= 1100 cm3A= 88,15 cm2tb= 8 mmWy= 248 cm3g= 69,2 kg/mts= 12 mm Mencari panjang tekuk :G1 = 10Ic = Ib = 18500 cm4Tinggi portal (Lc) = 7,00 mLebar portal (Lb) = 14,00 m

G2 =

= = 1Berdasarkan hasil penarikan garis nomogram antara G1 dan G2,didapatkan k = 1,9Lkx= k x L= 1,9 x 7,00 m= 13,30 mLky= 7,00 mBerdasarkan analisis struktur kapstang, ditinjau pada beam column menggunakan SAP 2000, diperoleh:

FrameStationOutputCaseCaseTypePV2M3ElemStation

TextmTextTextKgfKgfKgf-mm

10COMB1Combination-4506,651360,345025,420

1325,000COMB1Combination-4846,681360,34604,32325,000

1650,000COMB1Combination-5186,711360,34-3816,79650,000











2325,000COMB1Combination-4846,68-1360,34-604,32325,000

2650,000COMB1Combination-5186,71-1360,343816,79650,000










Tabel 2.2 Hasil analisa SAP 2000 Struktur Atap Single Beam pada tinjauan momen terbesar batang

Vx= 7548,63 kgM1= 6456,49 kgmM2= 6794,12 kgm (tumpuan jepit)M1 < M2, maka dipakai M2 = 6794,12 kgmBerdasarkan PPBBI 84: 20, kelangsingan pada arah tegak lurus sumbu x-x dihitung dengan persamaan:

x = = = 96,55

y = = = 118,24Mencari x :

g = = 3,14 = 111,02

s = = = 1,065Untuk s 1 maka = 2,381 s2 = 2,381 x 1,0652 = 2,7Untuk x = 96,55 EX = 909 kg/cm2Vx = 7548,63 kg N (Gaya aksial ke atas) = 0 kg2

e* = = 0,4643 x = 5,79(Vx N) e* = 7548,63 kg x 5,79 = 43706,5677 kgcm

Mencari :

= Kontrol perubahan bentuk profil kolom

= = 42

= = 20,83

1,25 = 1,25 = 25,94

1,25 = 20,83 20,75 .........................................OK

Kontrol kip

C1 = = = 1180,723 > 250

C2 = 0,63 = 0,63 x = 551,25250 < C1 < C2, dipakai rumus kip :

kip = x 0,3

= 1600 x x 0,3 x 1600= 2365,44 kg/cm2

=

= = 0.42 ~ 1,0

x + + 0,85 x 1 x ijinN = 0 kgWx = 1100 cm3x = 5,84Mx = 6794,12 kgcm

= = 39,73

nx =

= = 10,62

= = 1,103

x + + 0,85 x 1 x x ijin

(5,84 x ) + (1,103 x 39,73) + (0,85 x 1 x 1,103 x ijin

50,25 kg/cm2 1600 kg/cm2 .........................................OKJadi kolom cukup kuat dan memenuhi.3

55

2 bab ii atap

Documents